神经科学分子发现可能与自闭症相关的行为状态基因

时间：2021-11-21 09:25:04 来源：

在一个新出版的研究中，来自麻省理工学院的神经科学家重新评估了一种在控制替代行为状态之间的交换机方面发挥着关键作用的基因 - 这对于人类包括饥饿和丰满，或睡眠和清醒。

该基因，研究人员被称为VPS-50，有助于调节神经肽 - 微小蛋白质在神经元或神经元到其他细胞之间携带信息。这种信令对于控制动物，包括人类的生理和行为是重要的。在某些患有自闭症的人中发现了VPS-50基因的人体对应物的缺失。

“鉴于本文报告了关于基因如何工作的内容，以及其他人关于自闭症遗传的调查结果，我们表明该基因的功能的破坏可以促进自闭症，”大卫H.罗伯特霍维茨说：大卫H. 。科书生物学教授和麻省理工学院麦戈尔恩大脑研究所的成员。

Horvitz和Martha Constantine-Paton，脑大脑和认知科学教授和麦戈尔恩研究所的成员，是该研究的高级作者，它出现在3月3日期刊当前生物学期刊上。本文的牵头作者是前麻省理工学院博士尼古拉斯·帕奎辛和yasunobu muruta。

影响行为

涉及脑功能的神经肽，例如奖励，新陈代谢和学习和记忆，从称为致密核囊泡的蜂窝结构释放。

在新的研究中，研究人员发现VPS-50基因编码在产生这种囊泡的蛋白质和它们中的神经肽释放中。

他们发现了虫寒中的蛋白质中的蛋白质，主要在神经细胞中被发现。在这些细胞中，VPS-50与突触囊泡和致密核囊泡相关联，该囊泡释放神经递质如多巴胺和血清素。研究人员表明，致密核囊泡的成熟需要VPS-50，并调节酸酸酸的质子泵的活性。没有适当的酸度水平，囊泡的产生神经肽的能力受到损害。

研究人员还发现了C.秀丽隐杆线虫蠕虫中的独特行为效应，这通常会根据食物可用性而改变速度，以及他们最近吃过。

“蠕虫是最快的，当食物（细菌）不存在时，可能是因为他们正在寻找食物，”Paquin说。“当他们到达食物时，他们会放慢速度，但是当你让他们渴望30分钟前30分钟，然后把它们放在食物上，他们更加放缓。”

研究人员发现，缺乏vps-50的蠕虫缺乏vps-50表现得像他们饿了 - 慢慢地通过食物丰富的地区移动。这表明没有VPS-50的蠕虫无法发出它们已满并且继续表现得像它们饥饿一样。研究人员还发现小鼠中的等效基因，并显示它可以补偿蠕虫版VPS-50的损失，表明两个基因具有相同的功能。

人类链接

Horvitz说，研究中提出的一个重要问题是如何如何影响这些动物在这些动物中的行为。虽然这项研究的重点是在饥饿和丰满度之间切换，但是先前已显示神经肽信号传导，以控制其他替代行为，例如睡眠和清醒，并控制社会行为，例如焦虑。

研究人员表明，VPS-50的研究可能会在自闭症的各方面上揭示，因为某些患有自闭症的人类的人类缺失。此外，一种称为UNC-31的蛋白质，其也位于致密核囊泡中也与人和小鼠的自闭症有关。当在蠕虫中突变时，UNC-31产生类似于由VPS-50突变引起的行为效应。

“由于这些原因，我们希望我们对VPS-50的研究将为人类神经精神疾病提供见解，”Horvitz说。

该研究由国家卫生研究院和麻省理工学院社会大脑的西蒙斯中心资助。

出版物：Nicolas Paquin等，“保守的VPS-50蛋白质在密集核囊泡成熟和酸化和控制动物行为，目前生物学，2016年; DOI：10.1016 / J.CUB.2016.01.049

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